Charting WIMP territories at the neutrino floor
Notice bibliographique
Résumé
We establish comprehensive theoretical benchmarks for weakly interacting massive particles (WIMPs) accessible to ultimate direct detection experiments, focusing on the challenging parameter space between current experimental limits and the irreducible neutrino background. We systematically examine both thermal freeze-out and freeze-in production mechanisms across a range of simplified dark matter models, including s -channel scalar and vector portals, t -channel mediator scenarios, and electroweakly interacting multiplets. For thermal relics, we identify parameter regions where suppressed direct detection cross sections naturally arise through momentum-dependent interactions and blind-spot configurations, while maintaining the correct relic abundance. We extensively investigate freeze-in scenarios, demonstrating how feebly interacting massive particles in portal models can populate experimentally accessible parameter space despite their ultraweak couplings. Additionally, we explore how nonstandard cosmological histories—including early matter domination and fast-expanding Universe scenarios—can dramatically alter the relationship between relic density and detection prospects, opening new avenues for discovery. Our analysis provides a roadmap for next-generation experiments approaching the neutrino floor, highlighting complementary detection strategies and identifying the most promising theoretical targets for ultimate sensitivity dark matter searches. These benchmarks establish the theoretical foundation for the final push toward comprehensive coverage of well-motivated WIMP parameter space.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,005 |
| Communication savante | 0,007 | 0,009 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».